Question

4．某校同學(xué)以“比較錳、鐵、銅3種金屬的活動(dòng)性”為課題進(jìn)行探究．
提供的藥品：鐵片、銅片、錳片、稀鹽酸、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液、硫酸錳溶液．
【作出猜想】他們考慮到鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，對(duì)3種金屬的活動(dòng)性順序作出如下猜想．
猜想一：錳＞鐵＞銅；
猜想二：鐵＞銅＞錳；
猜想三：鐵＞錳＞銅．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為了驗(yàn)證猜想成立，同學(xué)們分成三組，分別針對(duì)一種猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．
（1）第一組驗(yàn)證猜想一．實(shí)驗(yàn)方案是將錳片、鐵片分別放入稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象．
（2）第二組驗(yàn)證猜想二．實(shí)驗(yàn)方案是將錳片放入硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象．
（3）第三組驗(yàn)證猜想三．實(shí)驗(yàn)方案是（只用兩個(gè)實(shí)驗(yàn)）：將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象．
【實(shí)驗(yàn)及結(jié)論】各組通過實(shí)驗(yàn)和交流，確認(rèn)猜想一是正確的．第一組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈．
【拓展探究】隨后同學(xué)們對(duì)探究金屬活動(dòng)性的方案設(shè)計(jì)作了進(jìn)一步研究．
為了驗(yàn)證甲、乙、丙、丁4種金屬的活動(dòng)性依次減弱，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案：①把甲放入乙的鹽溶液中；②把乙放入丙的鹽溶液中；③把乙放入丁的鹽溶液中；④把丁放入丙的鹽溶液中．你認(rèn)為哪個(gè)實(shí)驗(yàn)沒有必要做？請(qǐng)說明理由．實(shí)驗(yàn)③；實(shí)驗(yàn)①②④已可驗(yàn)證4中金屬的活動(dòng)性順序，沒必要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)③．

Answer 1

分析 【作出猜想】根據(jù)考慮到鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，三種金屬中錳的金屬性比它們都強(qiáng)、只比銅強(qiáng)、比它們都弱來猜想；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（2）根據(jù)金屬的活潑性鐵＞銅＞錳，可選擇硫酸銅試劑來分析；
（3）根據(jù)猜想三，利用同種金屬在不同鹽溶液反應(yīng)的現(xiàn)象來得出結(jié)論；
【實(shí)現(xiàn)及結(jié)論】根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢來歸納總結(jié)，得出金屬的活潑性比較；
【拓展探究】根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)方案，利用活潑金屬可從鹽溶液中置換出不活潑金屬來分析沒有必要做的實(shí)驗(yàn)．

解答 解：【作出猜想】因考慮到鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，由猜想一和二可知，錳的金屬性介于鐵與銅之間，故答案為：鐵＞錳＞銅；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（2）由猜想二可知，驗(yàn)證金屬性鐵＞銅＞錳，可選擇硫酸銅溶液，將錳片放在硫酸銅溶液中有紅色物質(zhì)生成，則錳比銅活潑，猜想二錯(cuò)誤，故答案為：硫酸銅溶液；
（3）驗(yàn)證猜想三，利用金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)，則將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象可知溶液的顏色都發(fā)生變化，即錳與硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液都反應(yīng)，則猜想三錯(cuò)誤，故答案為：將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象；
【實(shí)現(xiàn)及結(jié)論】確認(rèn)猜想一是正確的，利用金屬與酸的反應(yīng)生成氫氣，則將錳片、鐵片分別放入稀鹽酸中，都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈，而銅不與鹽酸反應(yīng)，即猜想一是正確的，故答案為：都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈；
【拓展探究】根據(jù)金屬可從鹽溶液中置換出不活潑金屬，且驗(yàn)證甲、乙、丙、丁4種金屬的活動(dòng)性依次減弱，由①把甲放入乙的鹽溶液中，可驗(yàn)證甲＞乙，②把乙放入丙的鹽溶液中，可驗(yàn)證乙＞丙，④把丁放入丙的鹽溶液中可驗(yàn)證丙＞丁，則可比較出金屬的活潑性一次減弱，即實(shí)驗(yàn)③沒有必要做，故答案為：實(shí)驗(yàn)③；實(shí)驗(yàn)①②④已可驗(yàn)證4中金屬的活動(dòng)性順序，沒必要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)③．
答案：
【作出猜想】鐵＞錳＞銅；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（2）硫酸銅溶液；
（3）將兩片錳分別放入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中，觀察現(xiàn)象；
【實(shí)驗(yàn)及結(jié)論】都有氣泡產(chǎn)生，錳片的反應(yīng)比鐵片的反應(yīng)劇烈；
【拓展探究】實(shí)驗(yàn)③；實(shí)驗(yàn)①②④已可驗(yàn)證4中金屬的活動(dòng)性順序，沒必要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)③．

點(diǎn)評(píng) 本題考查金屬活潑性的探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需熟記判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的方法①金屬活動(dòng)性順序表背出來，排在前面的金屬的活動(dòng)性比后面的要強(qiáng)．②和同種酸反應(yīng)的速度快慢，反應(yīng)越快的活動(dòng)性越強(qiáng)等來解答．